Emtec ́s gelbe Zwillinge optimieren den Nassbereich durch Ladungsmessungen – um nicht auf einem Auge blind zu sein
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Zwillinge kommen selten allein – für eine allumfassende Kontrolle und Optimierung des Nassbereichs im Produktionsprozess sollte man beide Augen offenhalten. Eines – das CAS touch! Charge Analyzing System – hat die Partikelladung in der Suspension im Blick, das andere beobachtet das Zetapotential der Fasern – das FPA touch! Fiber Potential Analyzer. Beide, das CAS touch! und das FPA touch!, zusammen in einem Transportkoffer: einfach herausnehmen, anschalten und mit den Messungen starten, ohne Montage weiterer Teile.
Die Papierherstellung ist ein komplexer und dynamischer Prozess. Die Produktion qualitativ hochwertiger Rohpapiere oder Endprodukte wäre ein Glücksspiel, gäbe es keine entsprechende Optimierung und Prozesskontrolle, wobei der Nassbereich in der Papierproduktion die erste wichtige Schnittstelle darstellt. Der Schlüssel für einen erfolgreichen und ressourcenschonenden Produktionsprozess ist das fortwährende Beobachten der Partikelladung im Faserbrei und des Zetapotentials an der Oberfläche der Fasern.
Insbesondere beim Recycling befinden sich neben den Fasern, Füll- und Feinstoffen, auch unerwünschte Schmutzpartikel im Faserbrei. Eine richtige und effektive Dosierung der chemischen Zusätze ist nur möglich, wenn die jeweilige Ladung der Chemikalien, Störstoffe und Fasern bekannt ist. In den meisten Fällen sind die Fasern und auch die Schmutzpartikel im Faserbrei negativ geladen (anionisch), die Chemikalien, die die Qualität des Endproduktes beeinflussen, und die Prozesschemikalien sind hauptsächlich positiv geladen (kationisch). Sobald man kationische Chemikalien zum Faserbrei gibt, sollten die negativ geladenen Fasern diese anziehen und sich miteinander verbinden. Doch wenn sich die kationischen Zusätze mit den anionischen Schmutzpartikeln verbinden, werden diese Störstoffe zwar neutralisiert, doch die chemischen Zusätze gehen – ohne den gewünschten Effekt auf der Faser – mit dem Siebwasser verloren. Die Produktqualität bleibt niedrig, es kann zu Problemen in der internen Abwasserbehandlung führen und die Kosten steigen.
Das emtec CAS touch! Charge Analyzing System macht es möglich, den kationischen Bedarf im Filtrat (Flüssigkeit im Faserbrei) zu bestimmen und den üblicherweise verwendeten anionischen Störstofffänger (anionic trash catcher: ATC) korrekt zu dosieren. Dieser spezielle chemische Zusatz hat eine hohe Ladungsdichte und eine starke Affinität sich mit den anionischen Störstoffen zu verbinden, um diese zu neutralisieren. Nach der Zugabe des ATCs kann dessen Effizienz durch eine zweite Messung mit dem CAS touch! überprüft werden. Dadurch spart man Ressourcen (und Kosten) und kann diesen Prozess optimal kontrollieren. Doch mit zwei Augen sieht man besser als nur mit einem – das weiß jedes Kind.
Am Ende muss das Rohpapier oder Fertigprodukt bestimmte Eigenschaften aufweisen, um den qualitativen Anforderungen gerecht zu werden. Dafür sollte die negativ geladene Faseroberfläche (anionisch) die kationischen Funktionschemikalien (positiv geladen) gut aufnehmen können. Um diesen gewünschten Effekt zwischen der Faser und zum Beispiel der Stärke, dem Nass- oder Trockenfestmittel oder optischen Aufheller optimal gewährleisten zu können, muss mit dem zweiten Auge genauer hingeschaut werden: dem FPA touch! Fiber Potential Analyzer. Dieses Labormessgerät gibt Informationen zur Oberflächenladung der Fasern und deren Reaktion auf die Additive aufgrund der gegensätzlichen Ladung (anionisch vs. kationisch). Die Oberflächenladung der Fasern wird auch als Zetapotential bezeichnet. Dieses Zetapotential muss einen bestimmten Wert haben, damit die benötigte Menge an Chemikalien optimal von den Fasern adsorbiert wird. Einfacher ausgedrückt: das Zetapotential steht für die Anzahl der negativ geladenen „Andockstellen“ auf der Faseroberfläche, mit denen sich die positiv geladenen Additive verbinden können. Alles, was nicht auf der Faseroberfläche haften bleibt, geht mit dem Siebwasser verloren.
Für eine optimale Prozesskontrolle ist es absolut notwendig, die vollständige Ladungsumgebung im Nassbereich zu kennen, ansonsten ist es unmöglich, den Chemikalienverbrauch zu optimieren. Eine Garantie der gewünschten qualitativen Eigenschaften des Endproduktes ist dann nur durch Überdosierung möglich.
Für Papierhersteller ist dieses Thema ein alter Hut. Doch welche Vorteile bieten das CAS touch! und FPA touch! von emtec Electronic? Neben der altbewährten Messmethode, sind beide Geräte auf dem neuesten Stand der Technik und verfügen über einen Touchscreen sowie weitere neue Merkmale für eine effektive, nutzerfreundliche und intuitive Handhabung. Zusätzlich bietet emtec kundenspezifische Lösungen: das CAS touch! ist mit einem, zwei oder ohne integrierten Titrator erhältlich; das FPA touch! kann mit einem externen Titrator verbunden werden.
Insbesondere Chemiezulieferer schätzen den einfachen Transport aufgrund der kleinen Größe und des leichten Gewichtes beider Geräte. Dadurch ist es möglich, beide zusammen in einem Transportkoffer zu haben, und auch als Einzelgeräte im Handgepäck mitzunehmen.
